JPS6223964A - Material for outer layer of composition roll for rolling - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a material for the outer layer of a composite roll for rolling with superior slipping resistance by adding specified percentages of C, Si, Mn, P, S, Ni, Cr and Mo to Fe to manufacture low-C and high-Cr cast iron. CONSTITUTION:Low-C and high-Cr cast iron consisting of, by weight, 0.8-1.2% C, 0.5-1.5% Si, 0.5-1.5% Mn, <=0.08% P, <=0.06% S, 0.5-2.0% Ni, 8-16% Cr, 0.8-2.5% Mo and the balance Fe with ordinary impurities is manufactured. The slipping and cracking resistances of the cast iron can be improved without deteriorating the wear or surface roughening resistance, so the cast iron can be used well as a material for the outer layer of a composite roll for rolling, especially a composite roll used in a hot strip roughing stand.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、外層と内Ｎ（芯部）とがンＧｒ着−・体化さ
れた複合ロール、特にホットストリップミル粗スタンド
に供される複合ロールの外層材として用いられる耐スリ
ップ性の良好な高クロム鋳鉄＋４に関する。Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention is a composite roll in which an outer layer and an inner N (core part) are bonded with Gr, and is particularly applicable to a hot strip mill roughing stand. This invention relates to high chromium cast iron +4, which has good slip resistance and is used as an outer layer material for composite rolls.

（従来の技術） ホットストリップミルの１■スタン１に使用される複合
ロールの外層（圧延使用層）に要求される性質としては
、耐摩耗性、耐事故性、耐肌荒性、耐スリップ性（噛込
性）等を挙げることができるが、近年、薄板圧延におい
ては高品質化、省エネルギー化が指向されており、叙ト
の性質のうち特に耐摩耗性、耐肌荒性の向上が要望され
るに及んでいる。(Prior art) The properties required for the outer layer (rolling layer) of the composite roll used in 1st stun 1 of a hot strip mill include abrasion resistance, accident resistance, roughness resistance, and slip resistance. However, in recent years, there has been a trend toward higher quality and energy saving in thin plate rolling, and there is a demand for improvements in wear resistance and roughness resistance among other properties. It has even reached the point where it is done.

従来、前記外層材として番Ｊ−、特殊鋳鋼、アダマイト
材、鍛鋼焼入れ材、黒鉛鋼、球状川船鋳鉄、グレン材等
が使用されている（小体ロール材とし７て使用されるも
のもある。）。また、最近、−・部のミルでは、仕上ス
タンド前段圧延ロールとして用いられる高クロム鋳鉄ロ
ールをそのまま相スタントに用いている例もある。Conventionally, No. J-, special cast steel, adamite material, hardened forged steel material, graphite steel, globular riverboat cast iron, grain material, etc. have been used as the outer layer material (some are also used as small roll material 7). ). In addition, recently, in some mills, high chromium cast iron rolls used as rolling rolls in the front stage of the finishing stand are used as stand-alone rolls.

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、アダマイト材及び前記鋼糸の外層材は硬
度がＨｓ５５以下であり、耐スリップ性は良好であるが
、耐摩耗性及び耐肌荒性に問題がある。(Problems to be Solved by the Invention) However, the hardness of the adamite material and the outer layer material of the steel thread is Hs55 or less, and although the slip resistance is good, there are problems in abrasion resistance and roughness resistance. .

また、球状黒鉛鋳鉄についてはＩｔ　ｓ　５０〜７５が
使用されているところもあるが、耐摩耗性、耐クラック
性に劣り、更にまた、グレン材については、Ｈｓ６５〜
７５を使用しているところがあるが、耐クラック性、耐
肌荒性に問題がある。In addition, for spheroidal graphite cast iron, It s 50 to 75 is used in some places, but it has poor wear resistance and crack resistance, and furthermore, for grain materials, Hs 65 to 75 is used.
75 is used in some places, but it has problems with crack resistance and roughness resistance.

一方、仕上スタンド前段圧延ロールとして用いられる高
クロム鋳鉄ロールは、圧延材とスリップし易く圧延材へ
の噛み込みが悪いうえ、疲労クラックを発生し易いとい
う問題がある。On the other hand, high chromium cast iron rolls used as rolling rolls in the front stage of the finishing stand have problems in that they tend to slip with the rolled material, have poor bite into the rolled material, and are prone to fatigue cracks.

本発明はかかる問題に鑑のなされたものであり、耐摩耗
性及び耐肌荒性に優れ、更に、優れた耐スリップ性及び
耐クランク性を兼備した圧延用複合ロールの外層材を提
供することを目的とする。The present invention has been made in view of these problems, and provides an outer layer material for a composite roll for rolling that has excellent wear resistance and roughness resistance, and also has excellent slip resistance and crank resistance. With the goal.

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明は、複合ロールの夕１
層＋Ａを、市９％で、 Ｃ：Ｑ、Ｆｉ〜１．２％　　Ｎｉ：０．５〜２．０％Ｓ
ｉ　：　　０．５−１．５％　　Ｃｒ；　　８　−１ｆ
ｉ　　％Ｍｎ　；　　０．５−１．５％　　Ｍｏ：　　
０．８−２．５％Ｐ　：　０．０１１％以下 Ｓ　：　　０．０６％以下 残部Ｆｅおよび通常の不純物からなる低炭素高り１コム
鋳鉄＋Ａで形成した。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides a method for solving the problems described above.
Layer + A, City 9%, C: Q, Fi ~ 1.2% Ni: 0.5 ~ 2.0% S
i: 0.5-1.5% Cr; 8-1f
i%Mn; 0.5-1.5%Mo:
0.8-2.5% P: 0.011% or less S: 0.06% or less The balance was made of low carbon 1com cast iron + A consisting of Fe and normal impurities.

（実施例） まず、本発明の外層材の成分限定理由について述べる。(Example) First, the reasons for limiting the components of the outer layer material of the present invention will be described.

以下、単位は重量％である。Hereinafter, the unit is weight %.

Ｃ：　　０．８〜１．２％ Ｃは高硬度の（Ｆｅ、　Ｃｒ）７Ｃ３型炭化物を安定に
する範囲内でＣｒ含有量とバランスをとν）つつ目的と
するカーバイド量により決定されるが、Ｃが０．８％未
満ではカーバイド量が過少となり耐摩耗性が不足し、一
方１．２％を越えるとカーバイド量が過多となり耐スリ
、ブ性、両肌荒性、耐クラック性が低下する。C: 0.8 to 1.2% C is determined by the desired amount of carbide while maintaining a balance with the Cr content within the range that stabilizes the (Fe, Cr)7C3 type carbide with high hardness. If C is less than 0.8%, the amount of carbide will be too small and wear resistance will be insufficient, while if it exceeds 1.2%, the amount of carbide will be too much and the resistance to scratching, roughness, roughness on both sides, and crack resistance will decrease. do.

Ｓｉ：０．５〜１．５％ Ｓｉは／８湯の脱酸のために必要な元素であり、最低で
も０．５％は含有する必要がある。しかし、Ｓｌはオー
ステナイト中のＣの溶解度を下げるので過度の含有は炭
化物の生成を不十分にして硬度が得難くなると共に、機
械的性質の劣化を招来するので１．５％以下に押える。Si: 0.5-1.5% Si is an element necessary for deoxidizing /8 hot water, and must be contained at least 0.5%. However, since Sl lowers the solubility of C in austenite, excessive content will result in insufficient carbide formation, making it difficult to obtain hardness and deteriorating mechanical properties, so it is limited to 1.5% or less.

Ｍｎ：　　０．５〜１．５％ Ｍｎは／８１にの脱酸のため及び有害なＳの除去のため
に最低０．５％は必要である。しかし、１．５％を越え
ると機械的性質、特に靭性の劣化が著しくなる。Mn: 0.5-1.5% Mn is required to be at least 0.5% for deoxidizing to /81 and removing harmful S. However, if it exceeds 1.5%, mechanical properties, particularly toughness, will deteriorate significantly.

Ｐ：０．０８％以下 Ｐはロール材質においては少ない程望ましい元素で、材
質の脆化を防止するために０．０８％以下とする。P: 0.08% or less P is an element that is preferably as small as possible in the roll material, and is set to 0.08% or less in order to prevent the material from becoming brittle.

Ｓ　：　０．０６％以下 ＳもＰと同様に少ない程望ましく、その含有量は脆化防
止のため０．０６％以下にする。S: 0.06% or less Similarly to P, the lower the S content, the more desirable it is, and the content should be 0.06% or less to prevent embrittlement.

Ｎｉ：０．５〜２．０％ Ｎｉは焼入性を向上させ積極的に硬度調整を計るために
含有されるもので、その含有量が０．５％未満では充分
な効果がなく、一方２．０％を越えて含有されるとオー
ステナイトを安定化して残留オーステナイトを増加させ
、鋳造後の熱処理による硬度調整を困難にする。Ni: 0.5-2.0% Ni is contained to improve hardenability and actively adjust hardness, and if its content is less than 0.5%, it will not have sufficient effect; If the content exceeds 2.0%, it will stabilize austenite and increase residual austenite, making it difficult to adjust the hardness by heat treatment after casting.

Ｃｒ：８〜１６％ Ｃｒは強靭性と耐摩耗性を向上させるために含有される
が、高硬度の（Ｆｅ、　Ｃｒ　）７ｃ３型カーバイトを
得るためには、Ｃ含有量とバランスさＵ”る必要がある
。本発明のＣ含有量では、Ｃｒ８％未晶では前記Ｍ７Ｃ
３型のカーバイドを十分得ることができず、一方、１６
％を越えて含有されるとＭ　ｕ　Ｃ６型の炭化物量が増
加する。この炭化物はＭ７Ｃ３型炭化物に比べて硬度が
低いので、充分な耐摩耗性が得られ鑓くなる。Cr: 8-16% Cr is contained to improve toughness and wear resistance, but in order to obtain high hardness (Fe, Cr)7c3 type carbide, it must be balanced with the C content. With the C content of the present invention, if 8% Cr is uncrystallized, the M7C
It is not possible to obtain enough type 3 carbide, while 16
%, the amount of M u C6 type carbide increases. Since this carbide has a lower hardness than the M7C3 type carbide, sufficient wear resistance can be obtained and it will not become abrasion.

Ｍｏ　：　　０．８〜２．５％ Ｍｏは焼戻し抵抗を高めると同時に炭化物中に入り、炭
化物硬度を高めるのに有効であるが、その含有量が０．
８％未満ではこのような効果が少なく、一方２．５％を
越えて含有されるとオーステナイトが安定化し、硬度が
得難くなる。Mo: 0.8 to 2.5% Mo increases the tempering resistance and at the same time enters into the carbide and is effective in increasing the hardness of the carbide.
If the content is less than 8%, such effects will be small, while if the content exceeds 2.5%, austenite will be stabilized, making it difficult to obtain hardness.

本発明に係る夕（層材は、以−Ｌの成分のばか残部Ｆｅ
および通常の不純物で形成される。The layer material according to the present invention is made of the remaining Fe of the following components.
and normal impurities.

前記外層材は、従来の高クロム鋳鉄の場合と同様に、複
合ロールに鋳造された後、高温拡散焼鈍、焼入れ焼戻し
熱処理に供される。The outer layer material is cast into a composite roll and then subjected to high-temperature diffusion annealing and quenching and tempering heat treatment, as in the case of conventional high chromium cast iron.

すなわち、Ｃ含有量の高い高りロムスティールにおいて
は鋳放しでマトリックスはオーステナイト１１織を呈し
ているが耐肌荒性、耐摩耗性の点でロール材としては適
さない。このオーステナイト組織をマルテンサイトある
いはへイナイト組織に変態さセるにはこのオーステナイ
トを不安定化する必要がある。すなわち、Ａｃ１点以」
−の温度に保持する事によってマトリックス中に、Ｃｒ
炭化物が析出し、マトリックス中のＣ，Ｃｒ’１１１Ｊ
度が下がる。That is, in high rom steel with a high C content, the matrix exhibits an austenite 11 weave when as cast, but it is not suitable as a roll material in terms of roughness resistance and abrasion resistance. In order to transform this austenite structure into a martensite or heinite structure, it is necessary to destabilize this austenite. In other words, Ac 1 point or higher.”
Cr is added to the matrix by maintaining the temperature at -
Carbide precipitates and C, Cr'111J in the matrix
The degree goes down.

Ｃｒ炭化物の形態はその保持温度によって異なり、９５
０°Ｃ以上がＭ７Ｃ３型の形態をとり易い。The morphology of Cr carbide varies depending on its holding temperature, and 95
At temperatures above 0°C, it tends to take the form of M7C3 type.

焼入れ組織を得る為には冷却速度はＯＣＴでＰｓ線と交
差しない臨界冷却速度以上が必要である。高クロム系の
場合、比較的遅い冷却でもＰｓ線とは交差しないが２５
０℃／Ｈｒ以にの冷却速度は必要である。また、焼戻し
は熱的に安定なＭ織を得ると同時に、製品硬度とのバラ
ンスから４００〜６００°Ｃが適当である。また歪取り
熱処理はロールに発生する熱応力とのバランスでロール
の残留応力を低減するため、４００〜６００°Ｃが適当
である。In order to obtain a hardened structure, the cooling rate must be at least a critical cooling rate that does not intersect the Ps line in OCT. In the case of high chromium systems, the Ps line does not intersect even with relatively slow cooling, but 25
A cooling rate of 0° C./Hr or higher is necessary. In addition, tempering is preferably carried out at 400 to 600°C in view of the balance between obtaining a thermally stable M weave and the hardness of the product. In addition, in order to reduce the residual stress of the roll in balance with the thermal stress generated in the roll, the appropriate temperature for the strain relief heat treatment is 400 to 600°C.

以上の熱処理の結果、り１層材の組織は、７トリソクス
と共晶カーバイドＣＭ７Ｃ３型）の混合組織となり、マ
［リソクス組織は析出した２次炭化物（Ｍ７Ｃ３型）と
焼戻しマルテンサイト及びヘイナイト組織となり、また
硬度はＨｓ６０〜８５となる。As a result of the above heat treatment, the structure of the first layer material becomes a mixed structure of 7trisox and eutectic carbide (CM7C3 type), and the marsox structure consists of precipitated secondary carbide (M7C3 type), tempered martensite, and haynite structure. , and the hardness is Hs60-85.

粗スタンド用圧延ロールは、耐摩耗性、耐肌荒性、耐ス
リ、ブ性が特に要求されるが、ｔｌｓ６０未満では耐摩
耗性に劣り、一方、Ｈｓ８５を越えると焼入れ組織が残
るため、熱影響の大きい粗スタンドの使用では耐肌荒性
が問題となる。また、耐スリップ性は硬度よりむしろＣ
含有量により左右されることが本発明者により確かめら
れているが、本発明の低Ｃ％では問題は生じない。Rolls for rough stands are particularly required to have wear resistance, roughness resistance, scratch resistance, and scratch resistance, but if the Tls is less than 60, the abrasion resistance is poor, while if the Hs is more than 85, a quenched structure remains, so it is difficult to heat. Roughness resistance becomes an issue when using rough stands, which have a large impact. In addition, slip resistance is determined by C rather than hardness.
Although the present inventor has confirmed that it depends on the content, no problem occurs with the low C% of the present invention.

本発明の外層材を用いた複合ロールの内ＮＪｔＡ（軸芯
材）としては、強靭性に優れたダクタイル鋳鉄、高級鋳
鉄、黒鉛鋼等から適宜選択される。The NJtA (core material) of the composite roll using the outer layer material of the present invention is appropriately selected from ductile cast iron, high-grade cast iron, graphite steel, etc., which have excellent toughness.

例えば、好適なダクタイル鋳鉄としては下記成分（重量
％）のものを例示できる。For example, suitable ductile cast iron includes the following components (wt%):

Ｃ：３．Ｏ〜３．８％　　Ｎｔ：２．Ｏ％以下Ｓｉ　：
　　１．６〜３．０％　　Ｃｒ：１．５　　％以下Ｍｎ
：　　１．０　　％以下　　Ｍｏ：　　１．０　　％以
下Ｐ　：’　０．１　　％以下　　Ｍｇ：　０．０２〜
０．１％Ｓ　：　０．０２％以下　　残部実質的にＰｅ
上記成分で、Ｃｒは内層材の材質面からは低い程望まし
いが、外層の内面の一部を熔かして軸芯材と溶着させる
にはある程度の混入拡散は回避できない。上記成分では
、黒鉛化促進元素Ｓｉを１，６〜３．０％含有している
ので、このＳｔ範囲では１．５％まで許容される。１．
５％を越えるとＳｉをより多く含有させてもセメンタイ
トが過多となり、強靭性の劣化が著しくなる。面、他の
成分限定理由を下記に記す。C:3. O~3.8% Nt:2. 0% or less Si:
1.6-3.0% Cr: 1.5% or less Mn
: 1.0% or less Mo: 1.0% or less P: '0.1% or less Mg: 0.02~
0.1%S: 0.02% or less, remainder substantially Pe
Among the above components, it is desirable that Cr be as low as possible in terms of the material quality of the inner layer material, but some degree of mixing and diffusion cannot be avoided if a part of the inner surface of the outer layer is to be melted and welded to the shaft core material. Since the above components contain 1.6 to 3.0% of the graphitization promoting element Si, up to 1.5% is allowed in this St range. 1.
If it exceeds 5%, even if a larger amount of Si is contained, there will be too much cementite, and the toughness will deteriorate significantly. The reasons for limiting the ingredients and other ingredients are listed below.

Ｃ：３．Ｏ〜３．８％ Ｃが３．０％未満の場合、外層から混入して来るＣｒに
より、材質のチル化が著しく強靭性低下につながり、ま
た３、８％を越えると黒鉛化が進み、内層材の強度不足
と共にネック硬度が低下し、ネνり部が使用中に肌荒れ
を起こしやずくなる。C:3. O ~ 3.8% When C is less than 3.0%, Cr mixed in from the outer layer causes the material to chill, leading to a significant decrease in toughness, and when it exceeds 3.8%, graphitization progresses. Along with the lack of strength of the inner layer material, the neck hardness decreases, causing the neck to become rough during use.

Ｓｉ；１．６〜３．０％ Ｓｔが１．６％未満の場合、黒鉛化が悪くセメンタイト
が多く析出し、内層の強度劣化につながり、３．０％を
越えると黒鉛化が促進され強度劣化を来す。Si: 1.6 to 3.0% When St is less than 1.6%, graphitization is poor and a large amount of cementite precipitates, leading to deterioration of the strength of the inner layer, and when it exceeds 3.0%, graphitization is promoted and the strength is reduced. Deterioration occurs.

Ｍｎ：１．Ｏ％以下 ＭｎはＳと結合しＭｎＳとしてＳの悪影響を除くが、１
．０％を越えると材質の劣化作用が著しい。Mn:1. 0% or less Mn combines with S and removes the negative influence of S as MnS, but 1
．． If it exceeds 0%, the deterioration of the material will be significant.

Ｐ：Ｏ，１％以下 溶湯の流動性を増加させるが、材質を脆弱にするため低
い程望ましく、コスト面から０．１％以下とする。P:O, 1% or less It increases the fluidity of the molten metal, but since it makes the material brittle, it is preferably as low as possible, and from a cost perspective it is set to 0.1% or less.

Ｓ　：　　０．０２％以下 Ｐと同様低い程望ましく、かつ内層材はダクタイル鋳鉄
材であるため、黒鉛を球状化するためには球状化明害元
素であるＳを０，０２％以下にすることが必要である。S: 0.02% or less Similar to P, the lower the content, the more desirable it is, and since the inner layer material is ductile cast iron, in order to make graphite spheroidal, S, which is a spheroidizing light-hazardous element, must be reduced to 0.02% or less. is necessary.

Ｎｉ：２．１１　　％以下 黒鉛の安定化と強靭性の点から添加するが、２．０％を
越えても顕著な効果はなく、かつ原価的な面から２．０
％以下とする。Ni: 2.11% or less It is added from the viewpoint of stabilizing graphite and strengthening it, but there is no noticeable effect even if it exceeds 2.0%, and 2.1% or less is added from the viewpoint of cost.
% or less.

Ｍｏ：］、０　　％Ｊ以下 Ｍｏ１ｓｔ黒鉛の晶出を明害するので望ましくないが、
実害のない範囲として１．０％以下とする。Mo:], 0%J or less is not desirable because it will cause light pollution to the crystallization of Mo1st graphite, but
It is set at 1.0% or less as a range that does not cause any actual damage.

Ｍｇ　：　　０．０２〜０．１　％ 黒鉛球状化のためには０．０２％は必要で、これ未満で
は球状化不良となり、強靭なダクタイル鋳鉄が得られな
い。しかし２．０．１　％を越えるとＭｇのデル化作用
及びドロスの点で望ましくない。Mg: 0.02-0.1% 0.02% is necessary for graphite spheroidization, and if it is less than this, spheroidization will be poor and strong ductile cast iron will not be obtained. However, if it exceeds 2.0.1%, it is undesirable in terms of the delification effect of Mg and dross.

また、前記ダクタイル鋳鉄の内層材を用いた場合、外層
から内層にＣｒが混入拡散して内層材質が高Ｃｒ化し、
強靭性が劣化するのを確実に防止するために、下記の特
定組成（重量％）の鋳鉄材からなる中間層を両者の間に
介在させることが有す１である。In addition, when the inner layer material of ductile cast iron is used, Cr is mixed and diffused from the outer layer to the inner layer, and the inner layer material becomes high in Cr.
In order to reliably prevent the toughness from deteriorating, an intermediate layer made of a cast iron material having the following specific composition (% by weight) is interposed between the two.

Ｃ：ｌ、Ｑ〜２．５％　　Ｎｉ：１．５　　％以下Ｓｉ
　：　０．５−１．５％　　Ｃｒ：　　３〜１０％以４
ζＭｎ　：　　０．５−１．５％　　Ｍｏ：　　１．０
　　％以下Ｐ：Ｏ，］　　％以下　　残部実質的にｌ’
ｅＳｉＯ，１％以下 ト記中間層の成分限定理由を原子に記す。C: l, Q ~ 2.5% Ni: 1.5% or less Si
: 0.5-1.5% Cr: 3-10% or more4
ζMn: 0.5-1.5% Mo: 1.0
% or less P:O,] % or less Remainder substantially l'
eSiO, 1% or less The reasons for limiting the components of the intermediate layer are listed in atoms.

Ｃ：ｌ、Ｑ〜２．５％ Ｃは外層のＣｒが中間層／８湯によって溶かされてこれ
が完全に均一混合したとすると、中間層のＣｒは合計３
〜ＩＯ％になる。Ｃ含有量が１．０％未満では中間層の
鋳込み温度が高くなり、夕）Ｔ−が冷かされ易くなって
Ｃｒ％が更に上界し、Ｃｒが軸芯祠に拡１１＆するのを
防１１二するための中間層の意味がなくなり、また、Ｃ
含有量が２．５％を越えると炭化物が多くなり、中間層
自体が靭性に欠は中間層を設ｉＪた意味がなくなる。よ
って０は１．０〜２．５％とする。C: l, Q ~ 2.5% C: If the Cr in the outer layer is melted by the middle layer/8 hot water and mixed completely uniformly, the Cr in the middle layer will be 3 in total.
~IO%. If the C content is less than 1.0%, the casting temperature of the intermediate layer becomes high, and T- is easily cooled, causing the Cr% to further rise, preventing Cr from spreading into the shaft core. The meaning of the middle layer for 112 is lost, and C
If the content exceeds 2.5%, the amount of carbides increases, and if the intermediate layer itself lacks toughness, there is no point in providing the intermediate layer. Therefore, 0 is set to 1.0 to 2.5%.

Ｓｉ：０．５〜１．５％ 溶場の脱酸のため０．５％は４１・要である。１．５　
％を越えると脆くなり、機械的性質の劣化を招来する。Si: 0.5 to 1.5% 0.5% is necessary for deoxidizing the melt field. 1.5
%, it becomes brittle and causes deterioration of mechanical properties.

Ｍｎ　：　　０．５〜１．５　　％ Ｓｉと同様の作用があり、かつ、ＭｎＳとなってＳの悪
影響をなくすため、０．５％は必要であるが、１．５％
を越えて含有されるとその効果も飽和し、そして、機械
的性質の劣化を招来する。Mn: 0.5-1.5% 0.5% is necessary because it has the same effect as Si and becomes MnS to eliminate the negative effects of S, but 1.5%
If the content exceeds this amount, the effect will be saturated and the mechanical properties will deteriorate.

Ｐ’：０．１　　％以下 Ｐは２８湯の流動性を高めるが、ロール材においては材
質の靭性を低下させるので０．１％以下とする。P': 0.1% or less P increases the fluidity of molten metal, but in roll material it reduces the toughness of the material, so it should be kept at 0.1% or less.

Ｓ：Ｑ、ｌ　　％以下 Ｐ　ト同様にロールの材質を脆弱にするので、実害のな
い含有量として０．１％以下とする。S: Q, l % or less P Similarly to G, it makes the roll material brittle, so the content should be 0.1% or less without causing any actual damage.

Ｎｉ：１．５　　％以下 Ｎｉは焼入性、靭性を付与するために含有させるのであ
り、積極的に添加しなくても外層から混入して０．３％
以上になるが、１．５％までの含有では問題はな（、こ
の効牙がある。しかし、その含有量が１．５％を越える
と焼入性が良く、基地が硬くなり過ぎて、靭性の面、ま
た残留応力の面から望ましくない。よって、Ｎｉ含有匿
は１，５％以下とする。Ni: 1.5% or less Ni is included to provide hardenability and toughness, and even if it is not actively added, it is mixed in from the outer layer and reaches 0.3%.
As mentioned above, there is no problem if the content is up to 1.5% (there is this effect. However, if the content exceeds 1.5%, the hardenability is good and the base becomes too hard. This is undesirable from the viewpoint of toughness and residual stress.Therefore, the Ni content is set to 1.5% or less.

Ｃｒ：３〜１０　　％以下 Ｃｒは中間層を設ける意義からは低い方か望ましいが、
中間層の鋳込前の取鍋の化学組成としては工業的に制御
し易い１．０％未満とするのがよい。Cr: 3 to 10% or less Cr is preferably lower in view of the significance of providing an intermediate layer, but
The chemical composition of the ladle before casting the intermediate layer is preferably less than 1.0%, which is easy to control industrially.

この場合、鋳込後の組成では外層から入ってくるＣｒが
加わってＣｒ含有量が３〜１０％と高くなる。１０％を
越えると中間層自身の材質劣化か著しくなる。In this case, in the composition after casting, the Cr content increases to 3 to 10% due to the addition of Cr that enters from the outer layer. If it exceeds 10%, the material quality of the intermediate layer itself will deteriorate significantly.

また、既述した内層材のＣｒを１．５％以下に押えるた
めには中間層のＣｒは３〜１０％の範囲に鋳造条件で調
整する必要がある。従って、Ｃｒ含有量番Ｊ３〜ｌＯ％
とする。Furthermore, in order to suppress the Cr content of the inner layer material to 1.5% or less, the Cr content of the intermediate layer must be adjusted to a range of 3 to 10% under casting conditions. Therefore, Cr content number J3~lO%
shall be.

Ｍｏ：　　１．０　　％以下 ＭｏはＮｉと同様な作用があり、１．０％を越えて含有
されると中間層が硬くなり過ぎるので、この含有量は１
．０％以下とする。Mo: 1.0% or less Mo has the same effect as Ni, and if the content exceeds 1.0%, the intermediate layer becomes too hard, so this content should be 1.0% or less.
．． 0% or less.

叙−Ｌの中間層を用いた場合では、外層から内層へのＣ
ｒの混入拡散を確実に防止できるｔＪか、境界部の脆化
を有効に防止できる。すなわら、中間層を用いないとき
は、境界部は外層の低Ｃ％と内層の高０％の中間的な組
成（比較的１１１ｉｃ％、高Ｃｒ％）となり、り（屓と
内層の境界にカーハイ）が層状に晶出し、境界部が脆化
するが、この層状カーハイ１、の晶出を中間層の介在に
よりび旧（−→ることができる。In the case of using an intermediate layer of
If tJ can reliably prevent mixing and diffusion of r, it can effectively prevent embrittlement at the boundary. In other words, when no intermediate layer is used, the boundary has an intermediate composition (relatively 111ic%, high Cr%) between the low C% of the outer layer and the high 0% of the inner layer, and However, the crystallization of this layered kerosene 1 can be slowed down by the intervention of an intermediate layer.

次に前記複合ロールのＭ漬方法について言及する。Next, the method of dipping the composite roll in M will be described.

−・般に、複合ロールのｉｌ、！遣方法としては、遠心
力鋳造法を利用するのが簡便である。すなわち、第１図
に示すように、まず所定の遠心力鋳造用鋳型にト記りＩ
層材溶湯を鋳込んで外層Ａを遠心力鋳造し、更に場合に
よっては、中間層を外１ｍＡの内面に遠心力鋳造し、し
かる後第２図の如く、この鋳型を垂直もしくは（ｌＪｉ
斜状に起立して、夕）層へを有する鋳型内に強靭性に冨
む適宜の内層４Ａ’　１３　？Ｑを鋳込め、外層Ａと内
層Ｂとを溶着一体化せしめた複合ロールを鋳造するので
ある。かくして内層は耐折Ｆｆｉ性に優れる＋４料で形
成され、一方外層は耐スリップ性、耐摩耗性等に（夏れ
る一体複合ロールが得られる。-・In general, complex roles il,! As a casting method, it is easy to use the centrifugal force casting method. That is, as shown in FIG.
The molten metal for the layer material is cast, the outer layer A is centrifugally cast, and in some cases, the middle layer is centrifugally cast on the inner surface of the outer 1 mA, and then this mold is cast vertically or (lJi) as shown in Figure 2.
An appropriate inner layer 4A' 13 ? which is slanted and has a strong toughness is placed in the mold. A composite roll is cast in which the outer layer A and the inner layer B are welded and integrated. In this way, an integral composite roll is obtained in which the inner layer is made of a +4 material having excellent folding resistance, while the outer layer has excellent slip resistance, abrasion resistance, etc.

なお第１図において、１は遠心力鋳造用金型、２１Ｊオ
ンク部形成のための砂型、３は回転しトラ−１４は駆動
モーター、５はｌ＋ｉ−湯樋、６は取鍋４示し、また第
２図７、こおいて、７は定盤、８はせき鉢を示している
。In Fig. 1, 1 is a mold for centrifugal casting, 21 is a sand mold for forming the onk part, 3 is a rotating tractor 14 is a drive motor, 5 is an l+i-water gutter, 6 is a ladle 4, and In Fig. 2 7, 7 indicates a surface plate and 8 indicates a weir basin.

次に具体的実施例を掲げて説明する。Next, specific examples will be listed and explained.

〔実施例１〕 胴径９００　ｍｍ　Ｘ　ＩｉＩｉＩｍ、　１５００　ｍ
ｍ　（全Ｗ３８（１（ｂｍ）　（０２７ｆｔ複合ロール
の製造実施例 （Ｉ）３龍厚さのレジンサンドの塗型が内面に形成され
た遠心力鋳造用金型をＧ　ＮＯで１４０として回転さセ
、第１図の如く、第１表に示す夕）層相溶湯を１５３０
’Ｃで厚さ１００ｍｍになるよう鋳込んだ。[Example 1] Trunk diameter: 900 mm x IiIiIm, 1500 m
m (Total W38 (1 (bm) (027 ft) Composite roll manufacturing example (I) A centrifugal casting mold with a resin sand coating of 3 times the thickness formed on the inner surface was rotated at G NO 140. 1530
'C was cast to a thickness of 100mm.

（２１２２分後に金型の回転を停止１ル、第２図の如く
垂直に立てた後、夕（層訪込開始がら２７分後に第１表
に示す内層材（ダクタイル鋳鉄）／８湯を１２Ｔｏｎ鋳
込んだ。(After 2122 minutes, stop the rotation of the mold and stand it vertically as shown in Figure 2.) After 27 minutes from the start of layer pouring, 12 tons of the inner layer material (ductile cast iron)/8 hot water shown in Table 1 was added. Cast in.

次　　　　　　　葉 第１表 １Ｌ、単位市Ｗ％、残部実質的にＦｅ （３）鋳造から３日後に型をばらして、相加工後、変態
点以−１−の高温状態に拡散焼鈍し、その後焼入れ、焼
戻し熱処理を施した。Next Table 1 1L, unit city W%, remainder substantially Fe (3) Three days after casting, the mold is disassembled, and after phase processing, it is diffusion annealed to a high temperature state of -1- above the transformation point, and then quenched. , subjected to tempering heat treatment.

（４）所定の寸法に機械加工した後の製品Ｉスールのり
（Ｍ厚さは７０−７３ｍ−３表面硬度は１ｌｓ７Ｂ−４
８であった。また、内層のＣｒは、外層内面が平均的１
５ａｍｉかされて、夕（層のＣｒの一部が内層に混入拡
散したため、／８湯成分より０．６％」−昇し、ｃｒ：
０．６６９Ａであった。(4) Product I Sur glue after machining to specified dimensions (M thickness is 70-73m-3 surface hardness is 1ls7B-4
It was 8. In addition, the inner layer Cr has an average of 1 on the outer layer inner surface.
After 5 ami, a part of the Cr in the layer mixed and diffused into the inner layer, resulting in a rise of 0.6% from the /8 hot water component, and Cr:
It was 0.669A.

（５）前記複合ロールを仕」−げ加］ルた後、実際のホ
ットストリップミル 果、７０００〜７２００　Ｔｏｎ／　ｗ＊の実績が得ら
れた。従来のアダマイトロール（ｔｌｓ５２前後）の圧
延成績は平均４０００　Ｔｏｎ／ａｍであるから、本ロ
ールは従来に対し約１．８倍のＴｏｎ／ｓｍの向」二が
図られ、ロール原単位の大幅な向上につながった。(5) After processing the composite roll, actual results of hot strip milling of 7000 to 7200 Ton/w* were obtained. Since the rolling performance of conventional Adamite rolls (around TLS 52) is 4000 Ton/am on average, this roll has been designed to achieve approximately 1.8 times the Ton/sm of conventional rolls, significantly reducing roll consumption. This led to significant improvements.

また、面（スリップ性、噛込性についてもアダマイｌ−
　ｒコールに比べて問題はなく、また、肌荒、クラック
についても全く問題がなかった。In addition, Adamai l-
There were no problems compared to r-coal, and there were no problems with rough skin or cracks.

更に、相スタンドのアダマイ１日ールによく発生するス
ケールの巻込めによる凹みも、硬度が高いため全く認め
られず良好であった。Furthermore, due to the high hardness, no dents due to entrainment of scale, which often occur in the Adamai one-day moldings of the phase stand, were observed, and the result was good.

〔実施例２〕 胴ｆＩ’ｔ９００ｍｍｘ胴Ｎ１．５００ｖａｍ　（全長
３８００ａｍ）の三層複合ロールの製造実施例 ＋１＋　　実施＋９１１　１と同様の製造条イｑで、第
２表の夕（層材，＠湯を厚さ１００龍になるように鋳込
んだ後、り１層の内面の一部が未凝固状態のとき　（夕
（層の鋳込開始から１４分ｌ＆）、該夕１層の内面に引
きつづき第２表の中間層材溶湯を厚さ２５酊鋳込んだ。[Example 2] Manufacturing example of a three-layer composite roll with body fI't 900mm x body N1.500vam (total length 3800am) After casting to a thickness of 100 mm, when a part of the inner surface of layer 1 is in an unsolidified state (14 minutes after the start of casting), the inner surface of layer 1 is drawn. Subsequently, the molten metal for the intermediate layer material shown in Table 2 was cast to a thickness of 25 mm.

（２）　　中間層が完全に凝固した後（外層鋳込開始か
ら３０分後）、金型の回転を停＋１．：　Ｌ、重油にｉ
ｆてて、第２表の内層材溶湯を鋳込んだ。(2) After the middle layer has completely solidified (30 minutes after the start of outer layer casting), stop the rotation of the mold +1. : L, heavy oil i
Then, the molten metal for the inner layer shown in Table 2 was cast.

第　　２　　表 （３）鋳造から３日後に型をばらして、＊ｌ加工後、変
態点以上の高温状態に拡散焼鈍し、その後焼入れ、焼戻
し熱処理を施した。Table 2 (3) Three days after casting, the molds were taken apart, and after *l processing, diffusion annealing was performed to a high temperature state above the transformation point, followed by quenching and tempering heat treatment.

（４）所定の寸法に機械加工した後の製品Ｄ−ルの外層
厚さは６９〜７３ｍｍ、中間層厚さは２３〜２６１１で
あり、外層表面硬度は１Ｉｓ７７であった。また、中間
層のＣｒ含有量は外層からのＣｒの混入拡散により４．
６７％、内層のそれは０．３３％であった。(4) After being machined to predetermined dimensions, the outer layer thickness of the product D-ru was 69 to 73 mm, the intermediate layer thickness was 23 to 2611 mm, and the outer layer surface hardness was 1Is77. Furthermore, the Cr content of the intermediate layer is 4.5% due to mixing and diffusion of Cr from the outer layer.
67%, and that of the inner layer was 0.33%.

（５）前記ロールから、各層の境界面が軸方向に対して
４５度となるようにして丸棒試験片を採取して圧縮強度
を調べた。(5) A round bar test piece was taken from the roll so that the boundary surface of each layer was at 45 degrees with respect to the axial direction, and the compressive strength was examined.

その結果、本実施例の外層と中間層との境界部の４５度
方向の圧縮強度旧８７．１　ｋｇ／ｉｔ、中間層と内層
との境界部のそれは１７５．７　ｋｇ／−であった。As a result, the compressive strength in the 45 degree direction at the boundary between the outer layer and the intermediate layer in this example was 87.1 kg/it, and that at the boundary between the intermediate layer and the inner layer was 175.7 kg/-.

比較のために、前記外層材溶湯と内層）Ａ溶湯を用いて
、両者を直接溶着した２層複合ロールを鋳造したが、こ
の場合の外層と内層との境界部の４５度方向の圧縮強度
は約１４５ｋｇ／−であり、前記実施例の圧縮強度に比
べて相当低い値であった。For comparison, a two-layer composite roll was cast using the outer layer material molten metal and the inner layer A molten metal and directly welded together. In this case, the compressive strength in the 45-degree direction at the boundary between the outer layer and the inner layer was The compressive strength was approximately 145 kg/-, which was considerably lower than the compressive strength of the previous example.

また、前記強度試験の際、本発明実施例では外層・内層
の直接溶着で認められた境界の脆化に起因する境界部で
の滑り現象は全く認められなかった。Further, during the strength test, in the examples of the present invention, no slipping phenomenon at the boundary caused by embrittlement of the boundary observed due to direct welding of the outer layer and the inner layer was observed.

（発明の効果） 以上説明した通り、本発明に係る高クロム鋳鉄は、Ｃｉ
ｏ、８〜１．２％と低く押えているにも拘らず、十分な
（Ｆｅ、　Ｇｒ）７Ｃ３型の高硬度カーバイドを晶出さ
セるように他の成分を特定範囲に規制しているので、耐
摩耗性及び耐肌荒性を損なうことなく、耐スリップ性の
向Ｉ−を図ることができ、更にカーバイドが過度になら
ないため、耐クランク性の向上をも図ることができる。(Effects of the Invention) As explained above, the high chromium cast iron according to the present invention contains Ci
o.Although it is kept low at 8 to 1.2%, other components are regulated within a specific range so that sufficient (Fe, Gr)7C3 type high hardness carbide can be crystallized. It is possible to improve slip resistance without impairing abrasion resistance and roughness resistance, and furthermore, since the carbide content is not excessive, it is also possible to improve crank resistance.

このように、本発明の外層材は、優れた耐摩耗性、耐肌
荒性を具備すると共に、耐スリップ性、耐クラック性も
良好であるので、これらの性質が共に要求される圧延分
野、例えばホットストリップミルの粗スタンドの複合ロ
ールの外層材として利用価値は著大である。As described above, the outer layer material of the present invention has excellent wear resistance and roughness resistance, as well as good slip resistance and crack resistance, so it can be used in the rolling field where both of these properties are required. For example, it has great utility as an outer layer material for composite rolls in rough stands of hot strip mills.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図及び第２図は複合ロールの製造工程を示す遠心力
鋳造用鋳型の断面図である。 特　許　出　廓　人　　久保田鉄工株式会社第１図 ＄２図1 and 2 are cross-sectional views of a centrifugal casting mold showing the manufacturing process of a composite roll. Patent Publisher: Kubota Iron Works Co., Ltd. Figure 1, Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、重量％で、 Ｃ：０．８〜１．２％ Ｓｉ：０．５〜１．５％ Ｍｎ：０．５〜１．５％ Ｐ：０．０８％以下 Ｓ：０．０６％以下 Ｎｉ：０．５〜２．０％ Ｃｒ：８〜１６％ Ｍｏ：０．８〜２．５％ 残部Ｆｅおよび通常の不純物からなる低炭素高クロム鋳
鉄材であって、耐摩耗性、耐肌荒性、耐クラック性及び
耐スリップ性の優れたロール材であることを特徴とする
圧延用複合ロールの外層材。[Claims] 1. In weight%, C: 0.8-1.2% Si: 0.5-1.5% Mn: 0.5-1.5% P: 0.08% or less S : 0.06% or less Ni: 0.5 to 2.0% Cr: 8 to 16% Mo: 0.8 to 2.5% A low carbon high chromium cast iron material consisting of the balance Fe and normal impurities, An outer layer material for a composite roll for rolling, characterized by being a roll material with excellent wear resistance, roughness resistance, crack resistance, and slip resistance.